宜兴市恒固碳纤维制品有限公司
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行 业：建材 特种建材
发布时间：2021-03-17
碳素纤维在具有高强度，高弹性率的同时，更拥有自重，轻和耐久性的特征。从早航空、宇宙关联器材的应用开始，到体育用品和机械产业的用途，近年，作为混凝土构造物补强材料的替代品，被广泛应用在高速公路、铁道桥和桥的桥墩、隧道、建筑物的抗震补强工事中。
碳纤维加固布是一种单向碳纤维加固产品，通常采用12K碳纤维丝织造。高强度，密度小，厚度薄，基本不增加加固构建自重及截面尺寸。适用面广，广泛适用于建筑物桥梁隧道等各种结构形状的加固修补和抗震加固及节点的结构加固。施工便捷，*大型机具设备，没有湿作业，*动火，*现场固定设备，施工占用场地少，施工工效高。高耐久，由于不会生锈，非常适合高酸、碱、盐及大气腐蚀环境中使用。
土木建筑，桥梁、隧道、混凝土结构抗震、加固、补强材料:碳纤维布用于结构构件的抗拉、抗剪和抗震加固，该材料与配套胶粘剂共同使用，可构成完整的性能的同固碳纤维布材增强体系。该体系适用于梁、 柱、板、隧道、圆形、弧等。
众所周知，建筑加固用的碳纤维布拥有很高的强度，加固效果的好坏与碳纤维布和混凝土基材的粘结性能密切相关。由于各种原因，碳纤维加固常常发生剥离破坏，此时，碳纤维布的应力并未达到其抗拉强度，甚至还在较低的水平上，因而其高强性能得不到发挥。这种破坏很突然，属于脆性破坏，发生这种破坏导致碳纤维布的加固效果大幅下降。
粘贴碳纤维布时如果不施加锚固措施，通常在集中力作用附近出现裂缝后很快就会产生剥离破坏的发生，这个时候碳纤维布的应力往往很低。
为此，采用U型锚固的方式来组织结构裂缝的发展，推迟碳纤维布的剥离破坏，提高碳纤维布的应力。同时，U型锚固还可以提高梁的抗剪能力，在板中，垂直于纵向加固碳纤维布方向的压条可以分担荷载，提高抗剥离能力。
注意，密布U型锚固的形式有助于提高碳纤维布的应力位，从而提高构件的加固效果。但如果U型锚固间距过密，则不利于碳纤维布沿长度方向的应力传递，会导致局部应力集中，碳纤维布提早破坏。因此，在加固时，建议U型锚固的间距大于300mm。
粘贴碳纤维布用胶粘剂的性能同样对碳纤维布的应力发挥起着重要的作用。因此，工程中使用的加固材料通过可靠的安全和质量认证，是**加固成功的关键问题之一。严格遵守国家规范进行选材和施工也是防止剥离破坏的一个重要方面。
采用U型锚固、纤维铆钉、改善胶粘剂的性能均可以推迟碳纤维布剥离破坏的发生，提高碳纤维布应力发挥程度，从而提高构件的加固效果。除此之外，严格控制施工质量、粘贴碳纤维布的层数及构件表面处理等也是抗拒剥离的可行措施。
我国的民用住宅建筑中砌体结构占90%以上。砌体结构多采用砖和砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。由于组成的基本材料和连接方式决定了多层砌体房屋变形能力小，其有脆性性质，房屋的抗震性能较差，因此在抗震设防区改善砌体结构延性，提高房屋的抗震性能具有较其重要的意义。
墙面粘贴纤维增强复合材料方法。纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，是较理想的新型复合材料。粘贴纤维布的方法还具有能对结构的不同部位和不同环境下的结构进行施工、受力均匀、不会造成应力集中、不占用建筑空间、施工工期较短、结构外观尺寸不会出现明显变化、修复加固效果显著等特点。
对由于地震等原因导致破坏的砌体，当砌体未出现砖被压碎等严重破坏现象时，用纤维布加固的效果是非常显著的，纤维布可以恢复绝大部分承载力，提高极限位移，改善砌体的抗震性能。
1.被加固的砖墙，其现场实测的砖强度等级不得低于MU7.5，砂浆强度等级不宜低于M2.5，已开裂、腐蚀、老化的砖墙不得采用此方法加固；粘贴碳纤维布对砖墙进行抗震加固时，应采用连续粘贴形式，以增强墙体的整体性能。
2.碳纤维布加固的构造尚应符合下列要求：
①碳纤维布条带在全墙面上宜等间距均匀布置，条带宽度不宜小于100mm，条带的净距不宜大于三块砖块的高度及200mm。
②沿碳纤维布条带方向及端部应有可靠的锚固措施，可采用M10对穿螺杆及5mm厚钢板沿布方向进行锚固，间距不大于1000mm;可根据墙体端部情况，采用对穿螺栓垫板压牢，当碳纤维布条带需绕过阳角时，阳角转角处曲率半径不应小于20mm。当有可靠的工程经验或试料时，也可采用其他机械锚固方式。
③当采用搭接的方式接碳纤维布条带时，搭接长度不应小于200mm，且应在搭接长度中部设置一道锚栓锚固。
④砖墙表面加固前，应先做水泥砂浆抹平层，层厚不应小于15mm且应平整，水泥砂浆强度等级应不低于M10，待抹平层硬化、干燥后方可粘贴碳纤维布。
碳纤维布加固中是需要了解碳纤维布的强度得，才能对症，找到的碳纤维布加固方案，我们如何去寻找合适的碳纤维布材料呢，让我们先来了解下：
碳纤维布加固法是将抗拉强度较高的碳纤维用环氧树脂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个整体，碳纤维材料与原有钢筋混凝同受力结构的抗裂、抗剪、抗弯以及抗压能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性，达到结构补强和改善结构受力的目的。与其他加固方法相比碳纤维布加固具有节省空间，施工简便，施工质量易保证，基本不增加结构尺寸及自重，耐腐蚀、耐久性能好等特点。另外，采用该工法，可大大提高建筑物的使用寿命，降低加固成本，因此该加固工艺备受青睐。
在碳纤维布采购时，经常有人会问到碳纤维布的抗拉强度是多少，大部分人会告诉你是3400MPa，其实这个是一级碳纤维布的抗拉强度标准值。还有一个抗拉强度设计值也会偶尔提到。那这两个值在实际中有什么意义呢？现在卡本给大家介绍下。
抗拉强度标准值
一般说的抗拉强度就表示抗拉强度标准值，碳纤维布的抗拉强度表示碳纤维布单位面积所能承受的拉应力，说的简单点就是1mm2截面积的碳纤维布可以承受3400N的力。以一级300g的碳布为例，100mm宽它的截面积S=a（碳布宽度）b（碳布厚度）=100*0.167（300g碳布厚度）=16.7mm2，那它理论上就可以承受的力F=3400N*16.7=56780N。施工单位对抗拉强度关注更多一些，因为在采购碳布时要求碳布抗拉强度为3400MPa，如果达不到则表示碳布不合格，是不可以应用在本工程中的。
抗拉强度设计值
同样的碳布在不同的加固构件中抗拉强度是有可能是不一样的，一级碳布抗拉强度设计值在重要构件中取1600MPa，在一般构件中取2300MPa。很多人疑惑，为什么越是重要对的构件设计值反而越小呢，首先要明白抗拉强度设计值是在受力计算时计算的值。一级碳布的抗拉强度标准值是3400MPa，已经是确定的，那么在计算时取值越小肯定是越安全的，所以导致重要构件的抗拉强度设计值小于一般构件的抗拉强度设计值。设计单位对抗拉强度设计值更关注一些，因为在受力计算时，用到的都是抗拉强度设计值。
抗拉强度标准值和抗拉强度之间有什么联系呢？首先碳纤维布只有达到3400MPa的抗拉强度标准值才可以按相应的抗拉强度设计值去计算。在加固时碳纤维布具体能发挥多大的抗拉强度呢？这个不好确定，因为每个工程的具体情况不一样，实际发挥的强度也不一样，有些结构变形较大采用碳纤维加固就会导致碳纤维的强度发挥的很少，甚至可能发挥的强度小于抗拉强度设计值，这样结构就会有一定安全风险，所以这样的结构也不适合采用碳纤维布进行加固。
强度是碳纤维布一个很重要的参数，在加固工程中要充分利用碳纤维的抗拉强度，这样才能使结构更加安全。
近年来，碳纤维布以其出色的机械性能、优良的耐久性和良好的工艺性能，在工程加固领域对混凝土、砌体、钢等构件的加固修复得到了广泛的应用。由于基材的不同，碳纤维布施工方法也有差异，今日，小悍以砌体结构和混凝土结构为例，浅析碳纤维布在两种结构使用上的不同。
砌体结构粘贴碳纤维布的时候，基材为砖块和砂浆两种材料组成，因为砌体建筑是单块砖和砂浆人工砌筑，砂浆的饱和度不能得到有效的控制，整体性和质均性较差。
混凝土结构粘贴碳纤维布时，基材为混凝土，混凝土是由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料，且混凝土可以视为均匀、连续材料，具有较好的整体性。
砌体结构由大量的砖块和砂浆堆砌而成，其结构存在大量的灰缝，灰缝间砂浆的饱满程度不一致，且不同砌块的强度也大不相同，无法统一评定其表面强度，只能分别确定砌块和砂浆的表面强度。一般情况下，砌体结构的表面强度均不如混凝土结构的表面强度。
混凝土结构表面强度较高，根据G367-2013《混凝土结构加固设计规范》中规定当混凝土构件粘贴碳纤维布加固的时候混凝土表面强度等级不得小于C15，且混凝土表面正拉粘结强度不应小于1.5MPa。
由于砌体结构和混凝土结构材质的差异，为保证粘贴效果，对二者采取针对性的粘贴工艺：
当砌体结构采用粘贴碳纤维加固的时候，需要将砌体结构表面缺陷进行修补，然后在其墙、柱表面需先做一层水泥沙浆抹平层，层厚不应小于15mm且平整，水泥砂浆强度不应小于M10，待抹平层弯曲固化后，按照混凝土结构粘贴碳纤维布的方法来进行施工。
混凝土结构粘贴碳纤维布的时候，需要将所加固构件进行打磨露出新混凝土，将松动混凝土剔除，表面清洁并对混凝土构件阳角进行圆化处理，将有缺陷地方进行修补，然后再进行粘贴碳纤维布施工。
了解混凝土结构与砌体结构的差异，是有效保证加固粘贴效果的关键，具体问题具体对待，才能不做无用功。
